Piezoelectric ceramics and their applications in smart aerospace structures


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2002

Öğrenci: TARKAN ÇALIŞKAN

Danışman: YAVUZ YAMAN

Özet:

Bu tez akıllı yapıların havacılık ve uzay mühendisliğindeki bazı uygulamalarını araştırmaktadır. Çalışmada kullanılan akıllı yapılar, düz, sonlu kiriş ve plak geometrisindeki alüminyum yapılardan ve bunların yüzeylerine yapıştırılan PZT (Lead-Zirconate-Titanate) yamalardan oluşturulmuştur. Çalışmada kullanılan akıllı yapılar bir kenarı tutturulmuş diğer kenarları serbest olarak alınmıştır. Bu tezde, akıllı yapılatın özellikle titreşim kontrolüne yönelen teorik ve deneysel çalışmaları sunulmaktadır. Çalışmada yapısal modellemeler ANSYS® (sürüm 5.6) yazılımının kullanıldığı sonlu elemanlar tekniği ile yapılmıştır. Denetçi tasarım ve analizi esnasında sonlu elemanlar yaklaşımı ve deneysel system tanımlama teknikleri kullanılmıştır.Bu tezde öncelikle akıllı kiriş ve plakların yapısal modellemeleri yapılmıştır. Elde edilen modeller, akıllı elamanların boyut, yerleşim ve piezoelektrik uyan gerilimi gibi etkileri düşünülerek, akıllı yapıların statik ve dinamik davranışlarının detaylı analizlerinde kullanılmıştır. Çalışmanın daha sonraki aşamasında, akıllı yapıların ilk iki frekansından dolayı oluşan titreşimlerinin sönümlenmesinde kullanılacak olan PID ve R» denetçileri tasarımına yönelinmiş ve akıllı yapıların kapalı döngü karakteristikleri araştırılmıştır. Tasarlanan denetçilerin belirsizliklerin varlığında gürbüz performans özelliğine sahip olduğu gösterilmiştir.